Question

19．（1）如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池．

①若甲池利用電解原理在鐵上鍍銅，則A的電極反應式Cu²⁺+2e^-═Cu；
②若A極增重1.28g，則乙槽中陽極上的電極反應式2Cl^--2e^-═Cl₂↑；陰極上放出的氣體在標準狀況下的體積是448mL；乙電解池中反應的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（2）如圖是某筆記本電腦用乙醇燃料電池工作時示意圖．乙池中的兩個電極均為石墨電極，盛有CuSO₄溶液．
則①N的電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．②通入乙醇的電極的電極反應為C₂H₅OH+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O．

Answer 1

分析 （1）①依據電解精煉的原理是粗銅做陽極，精銅做陰極，含銅離子的電解質溶液進行電解反應，在陰極是溶液中銅離子得到電子生成銅；
②依據電極反應電子守恒計算甲池和乙池中電極產物的物質的量，乙池中依據氫離子和氫氧根離子守恒，水的離子積常數(shù)計算得到；
（2）甲池是燃料電池中，通氧氣的極是正極，該極上發(fā)生氧氣得電子的還原反應，所以總反應方程式為：C₂H₅OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+5H₂O，乙池中陽極反應是4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，陰極反應依次是：Cu²⁺+2e^-═Cu，2H⁺+2e^-═H₂．

解答 解：（1）①電解精煉的原理是粗銅做陽極，精銅做陰極，含銅離子的電解質溶液（CuSO₄溶液或CuCl₂溶液）進行電解反應，在陰極是溶液中銅離子得到電子生成銅，電極反應是Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；
②甲池A為電解池的陰極，電極反應為Cu²⁺+2e^-═Cu，增重0.128g的銅物質的量為0.02mol，轉移電子物質的量為0.04mol；
乙池C（石墨）極為電解池的陽極，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，依據電子守恒，生成氯氣0.02mol，放出氣體在標況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，電解飽和食鹽水，發(fā)生2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；448；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）甲池是燃料電池中，通氧氣的極是正極，乙池中陽極反應是4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，該燃料電池中，負極上乙醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為C₂H₅OH+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；C₂H₅OH+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O．

點評 本題考查了原電池、電解池原理、熱化學反應方程式的書寫，明確燃料電池正負極的判斷方法、電解池離子放電順序即可解答，難點是電極反應式的書寫，難度中等．